实验1线性表的实现与应用
实验一 线性表的基本操作实现及其应用

实验一线性表的基本操作实现及其应用一、实验目的1、熟练掌握线性表的基本操作在两种存储结构上的实现。
2、会用线性链表解决简单的实际问题。
二、实验内容题目一、该程序的功能是实现单链表的定义和操作。
该程序包括单链表结构类型以及对单链表操作的具体的函数定义和主函数。
其中,程序中的单链表(带头结点)结点为结构类型,结点值为整型。
单链表操作的选择以菜单形式出现,如下所示:please input the operation:1.初始化2.清空3.求链表长度4.检查链表是否为空5.检查链表是否为满6.遍历链表(设为输出元素)7.从链表中查找元素8.从链表中查找与给定元素值相同的元素在表中的位置9.向链表中插入元素 10. 从链表中删除元素其他键退出。
其中黑体部分必做题目二、约瑟夫环问题:设编号为1,2,3,……,n的n(n>0)个人按顺时针方向围坐一圈,每个人持有一个正整数密码。
开始时任选一个正整数做为报数上限m,从第一个人开始顺时针方向自1起顺序报数,报到m时停止报数,报m的人出列,将他的密码作为新的m值,从他的下一个人开始重新从1报数。
如此下去,直到所有人全部出列为止。
令n最大值取30。
要求设计一个程序模拟此过程,求出出列编号序列。
struct node(一)1.进入选择界面后,先选择7,进行插入:2.选择4,进行遍历,结果为:3.选择2,得出当前链表长度.4.选择3,得出当前链表为.5.选择分别选择5、6进行测试.6.选择8,分别按位置和元素值删除.7.选择9,或非1-8的字符,程序结束.(二) 实验总结通过这次实验,我对线性链表有了更深的理解,深入明白了线性存储结构与链式存储结构在内存存储的不同特点,同时我还学会了用这些知识实际解决一些问题,能够更加熟练地将算法转化为实际程序。
同时,在写程序和调试程序的过程中,学会了一些书写技巧和调试技巧,这对于自己能在短时间高效的写出正确地程序有很大作用。
四、主要算法流程图及程序清单 1. 主要算法流程图:(1) 从单链表表中查找与给定元素值相同的元素在链表中的位置p=p->nextp&&!(p->data==xtrue调用函数,传入参数L ,xp=L->next2.程序清单:#include<iostream> using namespace std; #include<>#include<>/* 预处理命令 */#define OK 1;#define ERROR 0;#define OVERFLOW -1;/* 单链表的结点类型 */typedef struct LNode{int data;struct LNode *next;}LNode,*LinkedList;/*初始化单链表*/LinkedList LinkedListInit(){空"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"2.求链表长度"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"3.检查链表是否为空"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"4.遍历链表"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"5.从链表中查找元素 "<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"6.从链表中查找与给定元素值相同的元素在表中的位置"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"7.向链表中插入元素"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"8.从链表中删除元素"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"9.退出"<<endl;}/*主函数*/int main(){链表长度case 2:{cout<<"\t\t\t链表长度为:"<<LinkedListLength(L)<<endl;getch();}break;查链表是否为空case 3:{if (!LinkedListEmpty(L)){cout<<"\t\t\t链表不为空!"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t链表为空!"<<endl;}getch();}break;历链表case 4:{LinkedListTraverse(L);getch();}break;链表中查找元素case 5:{cout<<"\t\t\t请输入要查询的位置i:";int j;cin>>j;if (LinkedListGet(L,j)){cout<<"\t\t\t位置i的元素值为:"<<LinkedListGet(L,j)->data<<endl;}else{cout<<"\t\t\ti大于链表长度!"<<endl;}getch();}break;链表中查找与给定元素值相同的元素在表中的位置case 6:{cout<<"\t\t\t请输入要查找的元素值:";int b;cin>>b;if (LinkedListGet1(L,b)){cout<<"\t\t\t要查找的元素值位置为:"<<LinkedListGet1(L,b)<<endl;cout<<"\t\t\t要查找的元素值内存地址为:"<<LinkedListLocate(L,b)<<endl;}else{cout<<"\t\t\t该值不存在!"<<endl;}getch();}break;链表中插入元素case 7:{cout<<"\t\t\t请输入要插入的值:";int x; cin>>x;cout<<"\t\t\t请输入要插入的位置:";int k; cin>>k;if(LinkedListInsert(L,k,x)){cout<<"\t\t\t插入成功!"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t插入失败!"<<endl;}getch();}break;链表中删除元素case 8:{cout<<"\t\t\t1.按位置删除"<<endl;cout<<"\t\t\t2.按元素删除"<<endl;int d;cout<<"\t\t请选择:";cin>>d;switch(d){case 1:{cout<<"\t\t\t请输入删除位置:";cin>>d;int y;if (LinkedListDel(L,d,y)){cout<<"\t\t\t"<<y<<"被删除!"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t删除失败!"<<endl;}}break;case 2:{cout<<"\t\t\t请输入删除元素:";int y;cin>>y;if (LinkedListDel(L,y)){cout<<"\t\t\t"<<y<<"被删除!"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t删除失败!"<<endl;}}}getch();}break;}}return 1;}题二约瑟夫环问题算法、思想为了解决这一问题,可以先定义一个长度为30(人数)的数组作为线性存储结构,并把该数组看成是一个首尾相接的环形结构,那么每次报m的人,就要在该数组的相应位置做一个删除标记,该单元以后就不再作为计数单元。
数据结构C语言版 实验报告

数据结构C语言版实验报告一、实验目的本次实验旨在通过使用 C 语言实现常见的数据结构,加深对数据结构基本概念、原理和操作的理解,提高编程能力和解决实际问题的能力。
二、实验环境操作系统:Windows 10编程环境:Visual Studio 2019编程语言:C 语言三、实验内容1、线性表顺序表的实现与操作链表的实现与操作2、栈和队列栈的实现与应用(表达式求值)队列的实现与应用(模拟排队)3、树和二叉树二叉树的遍历(前序、中序、后序)二叉搜索树的实现与操作4、图图的存储结构(邻接矩阵、邻接表)图的遍历(深度优先搜索、广度优先搜索)四、实验步骤及结果1、线性表顺序表的实现与操作定义顺序表的数据结构,包括数组和表的长度。
实现顺序表的初始化、插入、删除、查找等操作。
测试顺序表的各种操作,输出操作结果。
```cinclude <stdioh>include <stdlibh>define MAX_SIZE 100typedef struct {int dataMAX_SIZE;int length;} SeqList;//初始化顺序表void initList(SeqList L) {L>length = 0;}//插入元素到顺序表int insertList(SeqList L, int pos, int element) {if (L>length >= MAX_SIZE || pos < 0 || pos > L>length) {return 0;}for (int i = L>length 1; i >= pos; i) {L>datai + 1 = L>datai;}L>datapos = element;L>length++;return 1;}//删除顺序表中的元素int deleteList(SeqList L, int pos) {if (pos < 0 || pos >= L>length) {return 0;}for (int i = pos; i < L>length 1; i++){L>datai = L>datai + 1;}L>length;return 1;}//查找顺序表中的元素int searchList(SeqList L, int element) {for (int i = 0; i < Llength; i++){if (Ldatai == element) {return i;}}return -1;}int main(){SeqList L;initList(&L);insertList(&L, 0, 10);insertList(&L, 1, 20);insertList(&L, 2, 30);printf("顺序表元素: ");for (int i = 0; i < Llength; i++){printf("%d ", Ldatai);}printf("\n");int pos = searchList(L, 20);if (pos!=-1) {printf("元素 20 在顺序表中的位置: %d\n", pos);} else {printf("顺序表中未找到元素 20\n");}deleteList(&L, 1);printf("删除元素后的顺序表元素: ");for (int i = 0; i < Llength; i++){printf("%d ", Ldatai);}printf("\n");return 0;}```实验结果:成功实现顺序表的初始化、插入、删除、查找等操作,输出结果符合预期。
数据结构与算法分析实验报告

数据结构与算法分析实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实际操作和分析,深入理解数据结构和算法的基本概念、原理和应用,提高解决实际问题的能力,培养逻辑思维和编程技巧。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python,使用的开发工具为 PyCharm。
操作系统为 Windows 10。
三、实验内容(一)线性表的实现与操作1、顺序表的实现使用数组实现顺序表,包括插入、删除、查找等基本操作。
通过实验,理解了顺序表在内存中的存储方式以及其操作的时间复杂度。
2、链表的实现实现了单向链表和双向链表,对链表的节点插入、删除和遍历进行了实践。
体会到链表在动态内存管理和灵活操作方面的优势。
(二)栈和队列的应用1、栈的实现与应用用数组和链表分别实现栈,并通过表达式求值的例子,展示了栈在计算中的作用。
2、队列的实现与应用实现了顺序队列和循环队列,通过模拟银行排队的场景,理解了队列的先进先出特性。
(三)树和二叉树1、二叉树的遍历实现了先序、中序和后序遍历算法,并对不同遍历方式的结果进行了分析和比较。
2、二叉搜索树的操作构建了二叉搜索树,实现了插入、删除和查找操作,了解了其在数据快速查找和排序中的应用。
(四)图的表示与遍历1、邻接矩阵和邻接表表示图分别用邻接矩阵和邻接表来表示图,并比较了它们在存储空间和操作效率上的差异。
2、图的深度优先遍历和广度优先遍历实现了两种遍历算法,并通过对实际图结构的遍历,理解了它们的应用场景和特点。
(五)排序算法的性能比较1、常见排序算法的实现实现了冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序等常见的排序算法。
2、算法性能分析通过对不同规模的数据进行排序实验,比较了各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度。
四、实验过程及结果(一)线性表1、顺序表在顺序表的插入操作中,如果在表头插入元素,需要将后面的元素依次向后移动一位,时间复杂度为 O(n)。
删除操作同理,在表头删除元素时,时间复杂度也为 O(n)。
数据结构实验报告-线性表(顺序表实现)

实验1:线性表(顺序表的实现)一、实验项目名称顺序表基本操作的实现二、实验目的掌握线性表的基本操作在顺序存储结构上的实现。
三、实验基本原理顺序表是由地址连续的的向量实现的,便于实现随机访问。
顺序表进行插入和删除运算时,平均需要移动表中大约一半的数据元素,容量难以扩充四、主要仪器设备及耗材Window 11、Dev-C++5.11五、实验步骤1.导入库和一些预定义:2.定义顺序表:3.初始化:4.插入元素:5.查询元素:6.删除元素:7.销毁顺序表:8.清空顺序表:9.顺序表长度:10.判空:11.定位满足大小关系的元素(默认小于):12.查询前驱:13.查询后继:14.输出顺序表15.归并顺序表16.写测试程序以及主函数对顺序表的每一个操作写一个测试函数,然后在主函数用while+switch-case的方式实现一个带菜单的简易测试程序,代码见“实验完整代码”。
实验完整代码:#include <bits/stdc++.h>using namespace std;#define error 0#define overflow -2#define initSize 100#define addSize 10#define compareTo <=typedef int ElemType;struct List{ElemType *elem;int len;int listsize;}L;void init(List &L){L.elem = (ElemType *) malloc(initSize * sizeof(ElemType)); if(!L.elem){cout << "分配内存失败!";exit(overflow);}L.len = 0;L.listsize = initSize;}void destroy(List &L){free(L.elem);L.len = L.listsize = 0;}void clear(List &L){L.len = 0;}bool empty(List L){if(L.len == 0) return true;else return false;}int length(List L){return L.len;}ElemType getElem(List L,int i){if(i < 1 || i > L.len + 1){cout << "下标越界!";exit(error);}return L.elem[i - 1];}bool compare(ElemType a,ElemType b) {return a compareTo b;}int locateElem(List L,ElemType e) {for(int i = 0;i < L.len;i++){if(compare(L.elem[i],e))return i;}return -1;}int check1(List L,ElemType e){int idx = -1;for(int i = 0;i < L.len;i++)if(L.elem[i] == e)idx = i;return idx;}bool check2(List L,ElemType e){int idx = -1;for(int i = L.len - 1;i >= 0;i--)if(L.elem[i] == e)idx = i;return idx;}int priorElem(List L,ElemType cur_e,ElemType pre_e[]) {int idx = check1(L,cur_e);if(idx == 0 || idx == -1){string str = "";str = idx == 0 ? "无前驱结点" : "不存在该元素";cout << str;exit(error);}int cnt = 0;for(int i = 1;i < L.len;i++){if(L.elem[i] == cur_e){pre_e[cnt ++] = L.elem[i - 1];}}return cnt;}int nextElem(List L,ElemType cur_e,ElemType next_e[]){int idx = check2(L,cur_e);if(idx == L.len - 1 || idx == - 1){string str = "";str = idx == -1 ? "不存在该元素" : "无后驱结点";cout << str;exit(error);}int cnt = 0;for(int i = 0;i < L.len - 1;i++){if(L.elem[i] == cur_e){next_e[cnt ++] = L.elem[i + 1];}}return cnt;}void insert(List &L,int i,ElemType e){if(i < 1 || i > L.len + 1){cout << "下标越界!";exit(error);}if(L.len >= L.listsize){ElemType *newbase = (ElemType *)realloc(L.elem,(L.listsize + addSize) * sizeof(ElemType));if(!newbase){cout << "内存分配失败!";exit(overflow);}L.elem = newbase;L.listsize += addSize;for(int j = L.len;j > i - 1;j--)L.elem[j] = L.elem[j - 1];L.elem[i - 1] = e;L.len ++;}void deleteList(List &L,int i,ElemType &e){if(i < 1 || i > L.len + 1){cout << "下标越界!";exit(error);}e = L.elem[i - 1];for(int j = i - 1;j < L.len;j++)L.elem[j] = L.elem[j + 1];L.len --;}void merge(List L,List L2,List &L3){L3.elem = (ElemType *)malloc((L.len + L2.len) * sizeof(ElemType)); L3.len = L.len + L2.len;L3.listsize = initSize;if(!L3.elem){cout << "内存分配异常";exit(overflow);}int i = 0,j = 0,k = 0;while(i < L.len && j < L2.len){if(L.elem[i] <= L2.elem[j])L3.elem[k ++] = L.elem[i ++];else L3.elem[k ++] = L2.elem[j ++];}while(i < L.len)L3.elem[k ++] = L.elem[i ++];while(j < L2.len)L3.elem[k ++] = L2.elem[j ++];}bool visit(List L){if(L.len == 0) return false;for(int i = 0;i < L.len;i++)cout << L.elem[i] << " ";cout << endl;return true;}void listTraverse(List L){if(!visit(L)) return;}void partion(List *L){int a[100000],b[100000],len3 = 0,len2 = 0; memset(a,0,sizeof a);memset(b,0,sizeof b);for(int i = 0;i < L->len;i++){if(L->elem[i] % 2 == 0)b[len2 ++] = L->elem[i];elsea[len3 ++] = L->elem[i];}for(int i = 0;i < len3;i++)L->elem[i] = a[i];for(int i = 0,j = len3;i < len2;i++,j++) L->elem[j] = b[i];cout << "输出顺序表:" << endl;for(int i = 0;i < L->len;i++)cout << L->elem[i] << " ";cout << endl;}//以下是测试函数------------------------------------void test1(List &list){init(list);cout << "初始化完成!" << endl;}void test2(List &list){if(list.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{int len;ElemType num;cout << "选择插入的元素数量:" << endl;cin >> len;cout << "依次输入要插入的元素:" << endl;for(int i = 1;i <= len;i++){cin >> num;insert(list,i,num);}cout << "操作成功!" << endl;}}void test3(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{cout << "请输入要返回的元素的下标" << endl;int idx;cin >> idx;cout << "线性表中第" << idx << "个元素是:" << getElem(L,idx) << endl;}}void test4(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{int idx;ElemType num;cout << "请输入要删除的元素在线性表的位置" << endl;cin >> idx;deleteList(L,idx,num);cout << "操作成功!" << endl << "被删除的元素是:" << num << endl; }}void test5(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{destroy(L);cout << "线性表已被销毁" << endl;}}void test6(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{clear(L);cout << "线性表已被清空" << endl;}}void test7(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else cout << "线性表的长度现在是:" << length(L) << endl;}void test8(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else if(empty(L))cout << "线性表现在为空" << endl;else cout << "线性表现在非空" << endl;}void test9(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{ElemType num;cout << "请输入待判定的元素:" << endl;cin >> num;cout << "第一个与目标元素满足大小关系的元素的位置:" << locateElem(L,num) << endl;}}void test10(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{ElemType num,num2[initSize / 2];cout << "请输入参照元素:" << endl;cin >> num;int len = priorElem(L,num,num2);cout << num << "的前驱为:" << endl;for(int i = 0;i < len;i++)cout << num2[i] << " ";cout << endl;}}void test11(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{ElemType num,num2[initSize / 2];cout << "请输入参照元素:" << endl;cin >> num;int len = nextElem(L,num,num2);cout << num << "的后继为:" << endl;for(int i = 0;i < len;i++)cout << num2[i] << " ";cout << endl;}}void test12(List list){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{cout << "输出线性表所有元素:" << endl;listTraverse(list);}}void test13(){if(L.listsize == 0)cout << "初始线性表不存在!" << endl; else{List L2,L3;cout << "初始化一个新线性表" << endl;test1(L2);test2(L2);cout << "归并两个线性表" << endl;merge(L,L2,L3);cout << "归并成功!" << endl;cout << "输出合并后的线性表" << endl;listTraverse(L3);}}void test14(){partion(&L);cout << "奇偶数分区成功!" << endl;}int main(){std::ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0),cout.tie(0);int op = 0;while(op != 15){cout << "-----------------menu--------------------" << endl;cout << "--------------1:初始化------------------" << endl;cout << "--------------2:插入元素----------------" << endl;cout << "--------------3:查询元素----------------" << endl;cout << "--------------4:删除元素----------------" << endl;cout << "--------------5:销毁线性表--------------" << endl;cout << "--------------6:清空线性表--------------" << endl;cout << "--------------7:线性表长度--------------" << endl;cout << "--------------8:线性表是否为空----------" << endl;cout << "--------------9:定位满足大小关系的元素--" << endl;cout << "--------------10:查询前驱---------------" << endl;cout << "--------------11:查询后继---------------" << endl;cout << "--------------12:输出线性表-------------" << endl;cout << "--------------13:归并线性表-------------" << endl;cout << "--------------14:奇偶分区---------------" << endl;cout << "--------------15: 退出测试程序-----------" << endl;cout << "请输入指令编号:" << endl; if(!(cin >> op)){cin.clear();cin.ignore(INT_MAX,'\n');cout << "请输入整数!" << endl;continue;}switch(op){case 1:test1(L);break;case 2:test2(L);break;case 3:test3();break;case 4:test4();break;case 5:test5();break;case 6:test6();break;case 7:test7();break;case 8:test8();break;case 9:test9();break;case 10:test10();break;case 11:test11();break;case 12:test12(L);break;case 13:test13();break;case 14:test14();break;case 15:cout << "测试结束!" << endl;default:cout << "请输入正确的指令编号!" << endl;}}return 0;}六、实验数据及处理结果1.初始化:2.插入元素3.查询元素(返回的是数组下标,下标从0开始)4.删除元素(位置从1开始)5.销毁顺序表6.清空顺序表7.顺序表长度(销毁或清空操作前)8.判空(销毁或清空操作前)9.定位满足大小关系的元素(销毁或清空操作前)说明:这里默认找第一个小于目标元素的位置且下标从0开始,当前顺序表的数据为:1 4 2 510.前驱(销毁或清空操作前)11.后继(销毁或清空操作前)12.输出顺序表(销毁或清空操作前)13.归并顺序表(销毁或清空操作前)七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议通过本次实验,我掌握了定义线性表的顺序存储类型,加深了对顺序存储结构的理解,进一步巩固和理解了顺序表的基本操作,如建立、查找、插入和删除等。
数据结构实验报告实验总结

数据结构实验报告实验总结本次数据结构实验主要涉及线性表、栈和队列的基本操作以及链表的应用。
通过实验,我对这些数据结构的特点、操作和应用有了更深入的了解。
下面对每一部分实验进行总结。
实验一:线性表的基本操作线性表是一种常见的数据结构,本实验要求实现线性表的基本操作,包括插入、删除、查找、遍历等。
在实验过程中,我对线性表的结构和实现方式有了更清晰的认识,掌握了用数组和链表两种方式实现线性表的方法。
实验二:栈的应用栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,本实验要求利用栈实现简单的括号匹配和后缀表达式计算。
通过实验,我了解到栈可以方便地实现对于括号的匹配和后缀表达式的计算,有效地解决了对应的问题。
实验三:队列的应用队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,本实验要求利用队列实现银行排队和迷宫求解。
通过实验,我对队列的应用有了更加深入的了解,了解到队列可以解决需要按顺序处理的问题,如排队和迷宫求解等。
实验四:链表的应用链表是一种常用的数据结构,本实验要求利用链表实现学生信息管理系统。
通过实验,我对链表的应用有了更深入的了解,了解到链表可以方便地实现对于数据的插入、删除和修改等操作,并且可以动态地调整链表的长度,适应不同的需求。
通过本次实验,我掌握了线性表、栈、队列和链表的基本操作,并了解了它们的特点和应用方式。
同时,通过实际编程的过程,我对于数据结构的实现方式和效果有了更直观的认识,也锻炼了自己的编程能力和解决问题的能力。
在实验过程中,我遇到了一些问题,如程序逻辑错误和内存泄漏等,但通过调试和修改,最终成功解决了这些问题,对自己的能力也有了更多的信心。
通过本次实验,我深刻体会到了理论与实践的结合的重要性,也对于数据结构这门课程有了更加深入的理解。
总之,本次数据结构实验给予了我很多有益的启发和收获,对于数据结构的概念、特点和应用有了更深入的理解。
在以后的学习中,我会继续加强对数据结构的学习和研究,不断提高自己的编程能力和解决问题的能力。
数据结构实验报告-实验:1线性表的顺序存储和操作实现

}
for(inti=pos-1;i<length;i++)
if(listArray[i].equals(obj))returni+1;
return-1;
}
publicbooleanmodify(Object obj,intpos){
if(pos<1||pos>length){
List sort();
}
publicclasssequenceListimplementsList {
finalintmaxSize=10;
privateintlength;
privateObject[]listArray;
publicsequenceList(){//无参数的构造函数的定义
length=0;//线性表初始为空,即长度为0
System.out.println();
list2.preOrder();
System.out.println("线性表list2长度:"+list2.size());
}
}
publicinterfaceList {
Object value(intpos);
booபைடு நூலகம்eanadd(Object obj,intpos);
int[] a={20,16,38,42,29};
for(inti=0;i<a.length;i++) list1.add(a[i], i+1);
intn1=(Integer)list1.remove(2);
list1.add(80, 3);
intn2=(Integer)list1.value(4);
算法与及数据结构实验报告

算法与及数据结构实验报告算法与数据结构实验报告一、实验目的本次算法与数据结构实验的主要目的是通过实际操作和编程实现,深入理解和掌握常见算法和数据结构的基本原理、特性和应用,提高我们解决实际问题的能力和编程技巧。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python,开发环境为 PyCharm。
同时,为了进行算法性能的分析和比较,使用了 Python 的 time 模块来计算程序的运行时间。
三、实验内容1、线性表的实现与操作顺序表的实现:使用数组来实现顺序表,并实现了插入、删除、查找等基本操作。
链表的实现:通过创建节点类来实现链表,包括单向链表和双向链表,并完成了相应的操作。
2、栈和队列的应用栈的实现与应用:用数组或链表实现栈结构,解决了表达式求值、括号匹配等问题。
队列的实现与应用:实现了顺序队列和循环队列,用于模拟排队系统等场景。
3、树结构的探索二叉树的创建与遍历:实现了二叉树的先序、中序和后序遍历算法,并对其时间复杂度进行了分析。
二叉搜索树的操作:构建二叉搜索树,实现了插入、删除、查找等操作。
4、图的表示与遍历邻接矩阵和邻接表表示图:分别用邻接矩阵和邻接表来存储图的结构,并对两种表示方法的优缺点进行了比较。
图的深度优先遍历和广度优先遍历:实现了两种遍历算法,并应用于解决路径查找等问题。
5、排序算法的比较插入排序、冒泡排序、选择排序:实现了这三种简单排序算法,并对不同规模的数据进行排序,比较它们的性能。
快速排序、归并排序:深入理解并实现了这两种高效的排序算法,通过实验分析其在不同情况下的表现。
6、查找算法的实践顺序查找、二分查找:实现了这两种基本的查找算法,并比较它们在有序和无序数据中的查找效率。
四、实验步骤及结果分析1、线性表的实现与操作顺序表:在实现顺序表的插入操作时,如果插入位置在表的末尾或中间,需要移动后续元素以腾出空间。
删除操作同理,需要移动被删除元素后面的元素。
在查找操作中,通过遍历数组即可完成。
数 据 结 构 实 验 指 导 书

数据结构实验指导书计算机学院专业基础教研室2004年3月实验一线性表及其应用一、实验目的1.熟悉C语言的上机环境,进一步掌握C语言的结构特点。
2.掌握线性表的顺序存储结构的定义及C语言实现。
3.掌握线性表的链式存储结构——单链表的定义及C语言实现。
4.掌握线性表在顺序存储结构即顺序表中的各种基本操作。
5.掌握线性表在链式存储结构——单链表中的各种基本操作。
二、实验内容1.顺序线性表的建立、插入及删除。
2.链式线性表的建立、插入及删除。
三、实验步骤1.建立含n个数据元素的顺序表并输出该表中各元素的值及顺序表的长度。
2.利用前面的实验先建立一个顺序表L={21,23,14,5,56,17,31},然后在第i个位置插入元素68。
3.建立一个带头结点的单链表,结点的值域为整型数据。
要求将用户输入的数据按尾插入法来建立相应单链表。
四、实现提示1.由于C语言的数组类型也有随机存取的特点,一维数组的机内表示就是顺序结构。
因此,可用C语言的一维数组实现线性表的顺序存储。
在此,我们利用C语言的结构体类型定义顺序表:#define MAXSIZE 1024typedef int elemtype; /* 线性表中存放整型元素*/typedef struct{ elemtype vec[MAXSIZE];int len; /* 顺序表的长度*/}sequenlist;将此结构定义放在一个头文件sqlist.h里,可避免在后面的参考程序中代码重复书写,另外在该头文件里给出顺序表的建立及常量的定义。
2. 注意如何取到第i个元素,在插入过程中注意溢出情况以及数组的下标与位序(顺序表中元素的次序)的区别。
3.单链表的结点结构除数据域外,还含有一个指针域。
用C语言描述结点结构如下:typedef int elemtype;typedef struct node{ elemtype data; //数据域struct node *next; //指针域}linklist;注意结点的建立方法及构造新结点时指针的变化。
数据结构实验报告

数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中重要的基础课程,通过本次实验,旨在深入理解和掌握常见数据结构的基本概念、操作方法以及在实际问题中的应用。
具体目的包括:1、熟练掌握线性表(如顺序表、链表)的基本操作,如插入、删除、查找等。
2、理解栈和队列的特性,并能够实现其基本操作。
3、掌握树(二叉树、二叉搜索树)的遍历算法和基本操作。
4、学会使用图的数据结构,并实现图的遍历和相关算法。
二、实验环境本次实验使用的编程环境为具体编程环境名称,编程语言为具体编程语言名称。
三、实验内容及步骤(一)线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义顺序表的数据结构,包括数组和表的长度等。
实现顺序表的初始化、插入、删除和查找操作。
2、链表的实现定义链表的节点结构,包含数据域和指针域。
实现链表的创建、插入、删除和查找操作。
(二)栈和队列的实现1、栈的实现使用数组或链表实现栈的数据结构。
实现栈的入栈、出栈和栈顶元素获取操作。
2、队列的实现采用循环队列的方式实现队列的数据结构。
完成队列的入队、出队和队头队尾元素获取操作。
(三)树的实现与遍历1、二叉树的创建以递归或迭代的方式创建二叉树。
2、二叉树的遍历实现前序遍历、中序遍历和后序遍历算法。
3、二叉搜索树的操作实现二叉搜索树的插入、删除和查找操作。
(四)图的实现与遍历1、图的表示使用邻接矩阵或邻接表来表示图的数据结构。
2、图的遍历实现深度优先遍历和广度优先遍历算法。
四、实验结果与分析(一)线性表1、顺序表插入操作在表尾进行时效率较高,在表头或中间位置插入时需要移动大量元素,时间复杂度较高。
删除操作同理,在表尾删除效率高,在表头或中间删除需要移动元素。
2、链表插入和删除操作只需修改指针,时间复杂度较低,但查找操作需要遍历链表,效率相对较低。
(二)栈和队列1、栈栈的特点是先进后出,适用于函数调用、表达式求值等场景。
入栈和出栈操作的时间复杂度均为 O(1)。
2、队列队列的特点是先进先出,常用于排队、任务调度等场景。
实验一--线性表基本操作的编程实现

实验一--线性表基本操作的编程实现实验一线性表基本操作的编程实现【实验目的】线性表基本操作的编程实现要求:线性表基本操作的编程实现(2学时,验证型),掌握线性表的建立、遍历、插入、删除等基本操作的编程实现,也可以进一步编程实现查找、逆序、排序等操作,存储结构可以在顺序结构或链表结构中任选,可以完成部分主要功能,也可以用菜单进行管理完成大部分功能。
还鼓励学生利用基本操作进行一些更实际的应用型程序设计。
【实验性质】验证性实验(学时数:2H)【实验内容】把线性表的顺序存储和链表存储的数据插入、删除运算其中某项进行程序实现。
建议实现键盘输入数据以实现程序的通用性。
为了体现功能的正常性,至少要编制遍历数据的函数。
【注意事项】1.开发语言:使用C。
2.可以自己增加其他功能。
【思考问题】1.线性表的顺序存储和链表存储的差异?优缺点分析?2.那些操作引发了数据的移动?3.算法的时间效率是如何体现的?4.链表的指针是如何后移的?如何加强程序的健壮性?【参考代码】(以下内容,学生任意选择一个完成即可)(一)利用顺序表完成一个班级学生课程成绩的简单管理1、预定义以及顺序表结构类型的定义(1) #include<stdio.h>#include<conio.h>#define ListSize 100 //根据需要自己设定一个班级能够容纳的最大学生数(2) typedef struct stu{int num; //学生的学号char name[10]; //学生的姓名float physics; //物理成绩float math; //数学成绩float english; //英语成绩}STUDENT; //存放单个学生信息的结构体类型typedef struct List{STUDENT stu[ListSize]; //存放学生的数组定义,静态分配空间int length; //记录班级实际学生个数}LIST; //存放班级学生信息的顺序表类型2、建立班级的学生信息void listcreate(LIST *Li,int m) //m为该班级的实际人数{int i;Li->length=0;for(i=1; ;i++) //输入m个学生的所有信息{printf("请输入第%d位学生的信息:\n",i);printf("学号=");scanf("%d",&Li->stu[i].num); //输入第i个学生的学号printf("姓名=");scanf("%s",&Li->stu[i].name); //输入第i个学生的姓名printf("物理成绩=");scanf("%f",&Li->stu[i].physics); //输入第i 个学生的物理成绩printf("数学成绩=");scanf("%f",&Li->stu[i].math); //输入第i个学生的数学成绩printf("英语成绩=");scanf("%f",&Li->stu[i].english); //输入第i 个学生的英语成绩; //学生人数加1}}3、插入一个学生信息int listinsert(LIST *Li,int i) //将学生插入到班级Li的第i个位置。
线性表实验报告

线性表实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解线性表的基本概念和操作,通过实际编程实现线性表的存储和基本运算,掌握线性表在数据结构中的应用,提高对数据结构的理解和编程能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发工具为Visual Studio 2019。
三、实验原理线性表是一种最基本、最简单的数据结构,它是由 n(n≥0)个数据元素组成的有限序列。
在这个序列中,每个数据元素的位置是按照其逻辑顺序排列的。
线性表有两种存储结构:顺序存储结构和链式存储结构。
顺序存储结构是用一组地址连续的存储单元依次存储线性表中的数据元素,使得逻辑上相邻的两个元素在物理位置上也相邻。
其优点是可以随机访问表中的任意元素,时间复杂度为 O(1);缺点是插入和删除操作需要移动大量元素,时间复杂度为 O(n)。
链式存储结构是通过指针将各个数据元素链接起来,每个数据元素由数据域和指针域组成。
其优点是插入和删除操作不需要移动大量元素,时间复杂度为 O(1);缺点是不能随机访问表中的元素,需要从头指针开始遍历,时间复杂度为 O(n)。
四、实验内容本次实验实现了顺序表和链表的基本操作,包括创建、插入、删除、查找、遍历等。
1、顺序表的实现定义顺序表的结构体,包括数据存储数组和表的长度。
实现顺序表的初始化函数,将表的长度初始化为 0。
实现顺序表的插入函数,在指定位置插入元素,如果插入位置非法或表已满,则返回错误。
实现顺序表的删除函数,删除指定位置的元素,如果删除位置非法,则返回错误。
实现顺序表的查找函数,查找指定元素,如果找到则返回元素的位置,否则返回-1。
实现顺序表的遍历函数,输出表中的所有元素。
2、链表的实现定义链表的结构体,包括数据域和指向下一个节点的指针域。
实现链表的创建函数,创建一个空链表。
实现链表的插入函数,在指定位置插入元素,如果插入位置非法,则返回错误。
实现链表的删除函数,删除指定位置的元素,如果删除位置非法,则返回错误。
数据结构--实验报告 线性表的基本操作

一、实验目的二、实验内容和要求三、源代码1)顺序表的代码2)单链表的代码四、测试结果1)顺序表的测试结果2)单链表的测试结果五、心得体会实验一线性表的基本操作及其应用一、实验目的1、帮助读者复习C++语言程序设计中的知识。
2、熟悉线性表的逻辑结构。
3、熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现。
4、掌握顺序表的存储结构形式及其描述和基本运算的实现。
5、熟练掌握动态链表结构及有关算法的设计二、实验内容题目一:顺序表的基本操作[问题描述]实现顺序表的建立、求长度,取元素、修改元素、插入、删除等顺序表的基本操作。
[基本要求](1)依次从键盘读入数据,建立带头结点的顺序表;(2)输出顺序表中的数据元素(3)求顺序表的长度;(4)根据指定条件能够取元素和修改元素;(5)实现在指定位置插入和删除元素的功能。
(6)根据算法,将两个有序的顺序表合并成一个有序顺序表。
[测试数据] 由学生任意指定。
题目二:单链表的基本操作[问题描述]实现带头结点的单链表的建立、求长度,取元素、修改元素、插入、删除等单链表的基本操作。
[基本要求](1)依次从键盘读入数据,建立带头结点的单链表;(2)输出单链表中的数据元素(3)求单链表的长度;(4)根据指定条件能够取元素和修改元素;(5)实现在指定位置插入和删除元素的功能。
(6)根据算法,将两个有序的单链表合并成一个有序单链表。
[测试数据]由学生任意指定。
三、源代码(一)顺序表的基本操作#include<iostream>using namespace std;#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2typedef int Status;typedef int ElemType;#define LIST_INIT_SIZE 100#define LISTINCREMENT 10typedef struct { //结构体ElemType *elem;int length;int listsize;}SqList;SqList Lx;Status InitList_Sq(SqList &L) //分配空间{ L.elem=new ElemType[LIST_INIT_SIZE];if(!L.elem)exit(OVERFLOW);L.length =0;L.listsize=LIST_INIT_SIZE;return OK;}Status ListInsert(SqList &L,int i,ElemType e) //插入新元素{ int *q,*p;ElemType *newbase;if(i<1 || i>L.length+1) return ERROR;if(L.length>=L.listsize){ newbase=new ElemType[L.listsize+LISTINCREMENT];if(!newbase) exit(OVERFLOW);L.elem=newbase;L.listsize+=LISTINCREMENT;}q=&(L.elem[i-1]);for (p=&(L.elem[L.length-1]);p>=q;--p)*(p+1)=*p;*q=e;++L.length;return OK;}Status Listlength(SqList L) //长度{ int *p=L.elem; //判断线形表是否存在while(p){ return (L.length); }}Status GetElem(SqList L, int i,ElemType &e) //取元素{ if(i<1 || i>L.length)return ERROR;else{ e=L.elem[i-1];return e;}}void MergeList(SqList La,SqList Lb,SqList &Lc) //合并{ ElemType ai,bj;InitList_Sq(Lc);int i=1,j=1,k=0;int La_len,Lb_len;La_len=Listlength(La);Lb_len=Listlength(Lb);while((i<=La_len)&&(j<=Lb_len)){ GetElem(La,i,ai);GetElem(Lb,j,bj);if(ai<=bj){ ListInsert(Lc,++k,ai);++i; }else{ ListInsert(Lc,++k,bj);++j; }}while(i<=La_len){ GetElem(La,i++,ai);ListInsert(Lc,++k,ai);}while(j<=Lb_len){ GetElem(Lb,j++,bj);ListInsert(Lc,++k,bj);}}void show(SqList L,int i) //显示{ int j;ElemType k;cout<<"顺序表显示如下:"<<endl;for(j=0;j<i-1;j++){ k=L.elem[j];cout<<k<<"->"; }if(j==i-1 && i>0){ k=L.elem[j]; cout<<k; }cout<<endl;}void create(SqList &L,int n) //输入元素{ int e;for(int i=0;i<n;i++)L.elem[i]=e;L.length=i+1; }}Status ListDelete_Sq(SqList &L,int i,ElemType &e) //删除{ ElemType *p, *q;if(i<1 || i>L.length) return ERROR;p=&(L.elem[i-1]);e=*p;q=L.elem+L.length-1;for(++p;p<=q;++p) *(p-1)=*p;--L.length;return OK;}Status Listxiugei(SqList &L,int i,ElemType &e) //修改{ if(i<1 || i>L.length)return ERROR;else{ L.elem[i-1]=e;return OK; }}void shuru(SqList &L1) //顺序表的创建{ int a;InitList_Sq(L1);cout<<"请输入顺序表的长度:";cin>>a;cout<<"请输入顺序表的元素(共"<<a<<"个)"<<endl;create(L1,a);show(L1,a);}void chaxun(SqList &L1) //取第i个位置的元素{ int j;ElemType e1;cout<<"请选择所要取出元素的位置:";while(j<0||j>Listlength(L1)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要取出元素的位置:";cin>>j; }GetElem(L1,j,e1);cout<<"取出的元素为:"<<e1<<endl; }void xiugai(SqList &L1) //修改第i个位置的元素{ int a;int j; ElemType e1;a=L1.length;cout<<"请选择所要修改元素的位置:";cin>>j;while(j<0||j>Listlength(L1)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要修改元素的位置:";cin>>j; }cout<<"要修改成的元素:";cin>>e1;Listxiugei(L1,j,e1);cout<<"修改后的顺序表数据:"<<endl;show(L1,a);}void shanchu(SqList &L1) //删除顺序表里的元素{ int a;int j; ElemType e1;a=L1.length;cout<<"请选择所要删除元素的位置:";cin>>j;while(j<0||j>Listlength(L1)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要删除元素的位置:";cin>>j; }ListDelete_Sq(L1,j,e1);cout<<"修改后的顺序表数据:"<<endl;show(L1,a-1);}void charu(SqList &L1) //插入元素到顺序表里{ int a; int j; ElemType e1;a=L1.length;cout<<"请选择所要插入元素的位置:";cin>>j;while(j<0||j>Listlength(L1)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要插入元素的位置:";cin>>j; }cout<<"要插入的元素:";cin>>e1;ListInsert(L1,j,e1);cout<<"修改后的顺序表数据:"<<endl;show(L1,a+1);}void hebing(SqList &L3) //合并两个顺序表{ SqList L1,L2;int a,b;InitList_Sq(L1); InitList_Sq(L2);cout<<"请输入第一个有序表的长度:"; cin>>a;cout<<"请输入第一个有序表的元素(共"<<a<<"个)"<<endl;create(L1,a);show(L1,a);cout<<"请输入第二个有序表的长度:"; cin>>b;cout<<"请输入第二个有序表的元素(共"<<b<<"个)"<<endl;create(L2,b);show(L2,b);MergeList(L1,L2,L3);cout<<"合并后的有序表如下:"; show(L3,a+b);}void main() //主菜单{ int choice;for(;;){ cout<<" 顺序表的基本操作"<<endl;cout<<" 1.顺序表的创建"<<endl;cout<<" 2.顺序表的显示"<<endl;cout<<" 3.顺序表的长度"<<endl;cout<<" 4.取第i个位置的元素"<<endl;cout<<" 5.修改第i个位置的元素"<<endl;cout<<" 6.插入元素到顺序表里"<<endl;cout<<" 7.删除顺序表里的元素"<<endl;cout<<" 8.合并两个顺序表"<<endl;cout<<" 9.退出系统"<<endl;cout<<"请选择:";cin>>choice;switch(choice){ case 1: shuru(Lx);break;case 2: show(Lx,Lx.length);break;case 3: cout<<"顺序表的长度:"<<Listlength(Lx)<<endl;break; case 4: chaxun(Lx);break;case 5: xiugai(Lx);break;case 6: charu(Lx);break;case 7: shanchu(Lx);break;case 8: hebing(Lx);break;case 9: cout<<"退出系统!"<<endl;exit(0);break;default : cout<<"输入有误,请重新选择"<<endl;break; }}}(二)单链表的基本操作#include<iostream>using namespace std;#define true 1#define false 0#define ok 1#define error 0#define overflow -2typedef int Status;typedef int ElemType;typedef struct LNode //存储结构{ ElemType data;struct LNode *next;}LNode,*LinkList;void CreateList(LinkList &L,int n) //尾插法创建单链表{ LinkList p;L=new LNode;L->next=NULL; //建立一个带头结点的单链表LinkList q=L; //使q指向表尾for(int i=1;i<=n;i++){ p=new LNode;cin>>p->data;p->next=NULL;q->next=p;q=p; }}Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType &e)//取第i个元素{ LinkList p=L->next;int j=1;while(p&&j<i){ p=p->next;++j; }if(!p||j>i) return error; //第i个元素不存在 e=p->data;return ok;}Status LinkInsert(LinkList &L,int i,ElemType e) //插入{ LinkList p=L;int j=0;while(p&&j<i-1){ p=p->next;++j; } //寻找第i-1个结点 if(!p||j>i-1)return error; //i小于1或者大于表长加1 LinkList s=new LNode; //生成新结点s->data=e;s->next=p->next; //插入L中p->next=s;return ok;}Status ListDelete(LinkList &L,int i,ElemType &e) // 删除{ LinkList p=L;LinkList q;int j=0;while(p->next&&j<i-1){ //寻找第i个结点,并令p指向其前驱p=p->next;++j; }if(!(p->next)||j>i-1) return error; //删除位置不合理q=p->next;p->next=q->next; //删除并释放结点e=q->data;delete(q);return ok;}void MergeList(LinkList &La,LinkList &Lb,LinkList &Lc) { //合并两个顺序链表LinkList pa,pc,pb;pa=La->next;pb=Lb->next;Lc=pc=La;while(pa&&pb){ if(pa->data<=pb->data){ pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next; }else{ pc->next=pb;pc=pb;pb=pb->next; }}pc->next=pa?pa:pb;delete(Lb);}void show(LinkList L) //显示{ LinkList p;p=L->next;while(p){ cout<<p->data<<"-->";p=p->next; }cout<<endl;}int Length(LinkList L,int i) //表长{ i=0;LinkList p=L->next;while(p){ ++i;p=p->next; }return i;}void xiugai(LinkList L) //修改{ int i,j=1;ElemType k;ElemType e,m;LinkList p=L->next;cout<<"请输入要修改的元素位置(0<i<length):";cin>>i;GetElem(L,i,e);cout<<"该位置的元素:"<<e<<endl;cout<<"修改后的元素值:";cin>>k;while(p&&j<i){ p=p->next;++j; }m=p->data;p->data=k;cout<<"修改后的单链表显示如下:"<<endl;show(L);}void hebing() //合并两个单链表{ int a,b;LinkList La,Lb,Lc;cout<<"请输入第一个有序链表的长度:"<<endl;cin>>a;cout<<"请输入第一个有序链表的元素共("<<a<<"个):"<<endl;CreateList(La,a);show(La);cout<<"请输入第二个有序链表的长度:"<<endl;cin>>b;cout<<"请输入第二个有序链表的元素共("<<b<<"个):"<<endl;CreateList(Lb,b);show (Lb);MergeList(La,Lb,Lc);cout<<"合并后的有序链表如下:"<<endl;show(Lc);}void main() //主函数{ int select;int x;ElemType y;LinkList list;for(;;){ cout<<" 单链表的基本操作"<<endl;cout<<" 1.单链表的创建"<<endl;cout<<" 2.单链表的显示"<<endl;cout<<" 3.单链表的长度"<<endl;cout<<" 4.取第i个位置的元素"<<endl;cout<<" 5.修改第i个位置的元素"<<endl;cout<<" 6.插入元素到单链表里"<<endl;cout<<" 7.删除单链表里的元素"<<endl;cout<<" 8.合并两个单链表"<<endl;cout<<" 9.退出系统"<<endl;cout<<"请选择:";cin>>select;switch(select){ case 1:cout<<"请输入单链表的长度:"<<endl;cin>>x;cout<<"请输入"<<x<<"个元素"<<endl;CreateList(list,x);break;case 2: cout<<"单链表显示如下:"<<endl;show(list);break;case 3: int s;cout<<"单链表的长度为:"<<Length(list,s)<<endl;break;case 4: cout<<"请选择所要取出元素的位置:";while(x<0||x>Length(list,s)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要取出元素的位置:";cin>>x; }GetElem(list,x,y);cout<<"该位置的元素为:"<<y<<endl;break;case 5: xiugai(list); break;case 6: cout<<"请选择要插入的位置:"; cin>>x;while(x<0||x>Length(list,s)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要插入元素的位置:";cin>>x; }cout<<"要插入的元素值:";cin>>y;LinkInsert( list,x,y);cout<<"插入后单链表显示如下:"<<endl;show(list);break;case 7: cout<<"请选择要删除的位置:"; cin>>x;while(x<0||x>Length(list,s)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要删除元素的位置:";cin>>x; }ListDelete(list,x,y);cout<<"要删除的元素值:"<<y<<endl;cout<<"删除后的单链表显示如下:"<<endl;show(list);break;case 8: hebing();break;case 9: exit(0);default : cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;break;}}}四、测试结果1)顺序表的测试结果2)单链表的测试结果五、心得体会当听到老师说写数据结构实验报告时,我有点惊讶,才学了不到一个月,就要写实验报告。
数据结构实验报告(一)线性表的应用

数据结构实验报告(⼀)线性表的应⽤实验说明数据结构实验⼀ 线性表的实验——线性表的应⽤⼀、实验⽬的通过本实验使学⽣了解线性表的⼀种简单应⽤,熟悉线性表顺序存储与链式存储的特性,特别训练学⽣编程灵活控制链表的能⼒,为今后编程控制更为复杂的数据结构奠定基础。
⼆、实验内容1.⽤顺序表和链表分别分别编程实现教材中例⼦2-1与2-2。
要求:(1)只能⽤C语⾔编程实现;(2)完全保持书中算法2.1与算法2.2形式,不允许有任何变化,除⾮语法上不允许;所调⽤各函数参照书中19页的功能描述,其中函数名、参数个数及性质、函数功能必须与书中完全⼀致,不能有变化。
2.利⽤线性表表⽰⼀元多项式完成多项式的加、减、乘、求导、求值运算。
要求:(1)输⼊的⼀元多项式可以采⽤只输⼊各项的系数与指数这种简化的⽅式。
如对于多项式2x2+6x5,输⼊可为: 2,2 6,5 这样的简单形式。
(2)遇到有消项时应当处理,如2x2+6x5与3x2-6x5进⾏相加时,结果为5*x^2。
(3)当给定x的值时,能计算表达式相加或相减的结果。
(4)操作的结果放⼊⼀个新线性表中,原来的两个表达式存储表⽰不变,也可以不是产⽣新的线性表,⽽是将两上线性表合并为⼀个。
(5)要求程序功能模块划分合理(每个函数功能单⼀、可重⽤性好),使⽤空间尽可能少,算法尽可能⾼效。
实验报告1.实现功能描述使⽤线性表表⽰⼀元多项式完成多项式的加、减,乘,求导、求值运算。
2.⽅案⽐较与选择(1)因为使⽤的是线性表,所以主要⽅案有数组法和链表法。
(2)从时间复杂度来说,使⽤数组法更优;从空间复杂度来说,链表法更优。
因为数组法是指定好空间的,若式⼦⼤⼩超出设置⼤⼩,那程序必然出错;若式⼦⼤⼩⼩于设置⼤⼩,那就意味着有多余的空间被浪费了。
综合来讲,若计算式⼦较为庞⼤,使⽤链表法更佳;相反,若计算式⼦较⼩,数组法更佳。
3.设计算法描述(1)单个项式的数据存储使⽤了结构体,数组法是在⼀个结构体中定义两个⼀维数组;链表法是通过⼀个结构体作为⼀个节点,通过next指针连接起来。
实验报告

实验一线性表的顺序实现一、实验目的:(1)掌握线性表的顺序存储结构的定义及C语言实现。
(2)掌握线性表在顺序存储结构即顺序表中的各种基本操作。
二、实验要求:(1)复习课本中有关线性表的知识;(2)用C语言完成算法和程序设计并上机调试通过;(3)撰写实验报告,给出算法思路或流程图和具体实现(源程序)、算法分析结果(包括时间复杂度、空间复杂度以及算法优化设想)、输入数据及程序运行结果(必要时给出多种可能的输入数据和运行结果)。
三、实验内容1、顺序表的建立2、顺序表的插入3、顺序表的删除4、顺序表的遍历实验二线性表的链式实现一、实验目的:(1)掌握线性表的链式存储结构——单链表的定义及C语言实现。
(2)掌握线性表在链式存储结构——单链表中的各种基本操作。
二、实验要求:(1)复习课本中有关线性表的知识;(2)用C语言完成算法和程序设计并上机调试通过;(3)撰写实验报告,给出算法思路或流程图和具体实现(源程序)、算法分析结果(包括时间复杂度、空间复杂度以及算法优化设想)、输入数据及程序运行结果(必要时给出多种可能的输入数据和运行结果)。
三、实验内容1、单链表的建立2、单链表的插入3、单链表的删除4、单链表的合并5、删除单链表中的重复值实验三栈(队列)的实现一、实验目的:(1)熟悉栈(队列)的特点及栈(队列)的基本操作,如入栈、出栈(入队、出队)等。
(2)掌握栈(队列)的基本操作在栈(队列)的顺序存储结构和链式存储结构上的实现;二、实验要求:(1)复习课本中有关栈(队列)的知识;(2)用C语言完成算法和程序设计并上机调试通过;(3)撰写实验报告,给出算法思路或流程图和具体实现(源程序)、算法分析结果(包括时间复杂度、空间复杂度以及算法优化设想)、输入数据及程序运行结果(必要时给出多种可能的输入数据和运行结果)。
三、实验内容:编写一个程序实现顺序栈(队列)的各种基本运算,并在此基础上设计一个主程序,完成如下功能:(1)初始化顺序栈(队列)(2)插入元素(3)删除栈顶(队头)元素(4)取栈顶(队头)元素(5)遍历顺序栈(队列)(6)置空顺序栈(队列)(7)完成数制转换实验四、二叉树的基本操作的实现一、实验目的:(1)掌握二叉树链表的结构和二叉树的建立过程;(2)掌握二叉树的基本操作,加深对二叉树的理解,逐步培养解决实际问题的编程能力。
线性表的顺序表示及实现实验报告

ListDelete(&fibo,c,&item);
PrintList(fibo);
}
实验步骤
1、WIN-TC开发环境安装与配置
1)首先在网上下载WIN-TC的版本;
2)下载完成后进行安装,安装路径默认就可以了,一路next就ok了;
3)打开WIN-TC会出现如下界st(SqList fibo)
{
int i;
for(i=0;i<fibo.length;i++) printf("%d\t",fibo.items[i]);
printf("\n");
return 1;
}
main()
{
int i;
int a,b,c;
int data[10];
DataType item;
{
printf("cha ru bu he fa");
return 0;
}
for(i=fibo->length-1;i>=pos-1;i--)
fibo->items[i+1]=fibo->items[i];
fibo->items[pos-1]=item;
fibo->length++;
return 1;
DataType items[LISTSIZE];
int length;
}SqList;
int ListDelete(SqList *fibo,int pos,DataType *item)
{
int i;
if(ListEmpty(*fibo))
数据结构实验报告实验1

数据结构实验报告实验1一、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作和编程实现,深入理解和掌握常见的数据结构,如线性表、栈、队列等,并能够运用所学知识解决实际问题。
二、实验环境本次实验使用的编程环境为Visual Studio 2019,编程语言为C++。
三、实验内容与步骤(一)线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义一个固定大小的数组来存储线性表的元素。
实现插入、删除、查找等基本操作。
2、链表的实现定义链表节点结构体,包含数据域和指针域。
实现链表的创建、插入、删除、遍历等操作。
(二)栈的实现与应用1、栈的实现使用数组或链表实现栈的数据结构。
实现入栈、出栈、栈顶元素获取等操作。
2、栈的应用利用栈实现表达式求值。
(三)队列的实现与应用1、队列的实现使用循环数组或链表实现队列。
实现入队、出队、队头元素获取等操作。
2、队列的应用模拟银行排队系统。
四、实验结果与分析(一)线性表1、顺序表插入操作:在指定位置插入元素时,需要移动后续元素,时间复杂度为 O(n)。
删除操作:删除指定位置的元素时,同样需要移动后续元素,时间复杂度为 O(n)。
查找操作:可以直接通过索引访问元素,时间复杂度为 O(1)。
2、链表插入操作:只需修改指针,时间复杂度为 O(1)。
删除操作:同样只需修改指针,时间复杂度为 O(1)。
查找操作:需要遍历链表,时间复杂度为 O(n)。
(二)栈1、表达式求值能够正确计算简单的四则运算表达式,如 2 + 3 4。
对于复杂表达式,如(2 + 3) 4,也能得到正确结果。
(三)队列1、银行排队系统模拟了客户的到达、排队和服务过程,能够反映出队列的先进先出特性。
五、实验中遇到的问题及解决方法(一)线性表1、顺序表的空间浪费问题问题描述:当预先分配的空间过大而实际使用较少时,会造成空间浪费。
解决方法:可以采用动态分配空间的方式,根据实际插入的元素数量来调整存储空间。
2、链表的指针操作错误问题描述:在链表的插入和删除操作中,容易出现指针指向错误,导致程序崩溃。
实验1 线性表的基本操作

实验一线性表的基本操作一、实验目的(1)掌握线性表顺序存储和链式存储的方法及基本运算的实现。
(2)掌握将算法在VC++6.0语言环境下实现的过程。
二、实验准备(1)复习线性表的定义,掌握顺序存储、链式存储的方法及操作。
(2)复习C语言中指针与结构体的概念、定义方式。
(3)掌握链表的C语言的实现。
(4)实验的计算机中安装了Microsoft VC++ 6.0。
三、实验内容顺序表1)首先创建一个顺序表:从键盘读入一组整数(长度小于等于20),按输入顺序放入顺序表,输入以-1结束(注意-1不放到顺序表内);将创建好的顺序表元素依次输出到屏幕上。
2)在已创建好的顺序表中插入一个元素:从键盘读入需插入的元素值和插入位置,调用插入函数完成插入操作;然后将顺序表元素依次输出到屏幕上。
3)在已创建好的顺序表中删除一个元素:从键盘读入欲删除的元素位置(序号),调用删除函数完成删除操作;然后将顺序表元素依次输出到屏幕上。
算法提示:➢需求分析:1.功能(1)建立一顺序表(2)显示顺序表中每个元素(3)在上述的顺序表中的指定位置插入指定的元素,并输出顺序表中所有数据。
(4)在上述的顺序表中的指定位置删除指定的元素,并输出顺序表中所有数据。
2.输入要求从键盘输入顺序表中所有数据,输入以-1结束(注意-1不放到顺序表内);需插入的数据元素的位置、值;要删除的数据元素的位置(序号)。
3. 测试数据顺序表中所有数据:15,26,58,27,9插入的数据元素的位置、值:1,28;6,28;0,28要删除的数据元素的位置:3➢概要设计:1.数据结构:提示:相关常量和顺序表数据类型定义#define MAXNUM 20#define true 1#define false 0typedef struct{int data[MAXNUM];int length;}list_type;2.模块划分:a)建立顺序表的createlist函数;b)显示输出顺序中每个结点的数据的showlist函数;c)insertlist函数:插入函数。
数据结构(Java版)线性表的实现和应用[完整版]
![数据结构(Java版)线性表的实现和应用[完整版]](https://img.taocdn.com/s3/m/52d59906b4daa58da1114a25.png)
实验报告
课程名称数据结构
实验项目线性表的实现及应用
实验仪器PC机一台
学院_____ 专业
班级/学号
姓名
实验日期
成绩
指导教师
北京信息科技大学
信息管理学院
(数据结构课程上机)实验报告
3.
1.实验名称、实验目的、实验内容、实验要求由教师确定,实验前由教师事先填好,然后作为实验报告模
版供学生使用;
2.实验准备由学生在实验或上机之前填写,教师应该在实验前检查;
3.实验过程由学生记录实验的过程,包括操作过程、遇到哪些问题以及如何解决等;
4.实验总结由学生在实验后填写,总结本次实验的收获、未解决的问题以及体会和建议等;
5.源程序、代码、具体语句等,若表格空间不足时可作为附录另外附页。
数据结构实验报告1线性表的顺序存储结构

数据结构实验报告1线性表的顺序存储结构一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解线性表的顺序存储结构,并通过编程实现其基本操作,包括创建线性表、插入元素、删除元素、查找元素以及输出线性表等。
通过实际操作,掌握顺序存储结构的特点和优势,同时也了解其在不同情况下的性能表现。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,编译环境为Visual Studio 2019。
三、实验原理1、线性表的定义线性表是由 n(n≥0)个数据元素组成的有限序列。
在顺序存储结构中,线性表的元素存储在一块连续的存储空间中,通过数组来实现。
2、顺序存储结构的特点存储密度高,无需额外的指针来表示元素之间的关系。
可以随机访问表中的任意元素,时间复杂度为 O(1)。
插入和删除操作需要移动大量元素,平均时间复杂度为 O(n)。
四、实验内容及步骤1、定义线性表的数据结构```cppdefine MAX_SIZE 100 //定义线性表的最大长度typedef struct {int dataMAX_SIZE; //存储线性表元素的数组int length; //线性表的当前长度} SeqList;```2、初始化线性表```cppvoid InitList(SeqList L) {L>length = 0; //初始时线性表长度为 0}```3、判断线性表是否为空```cppbool ListEmpty(SeqList L) {return (Llength == 0);}```4、求线性表的长度```cppint ListLength(SeqList L) {return Llength;}```5、按位查找操作```cppint GetElem(SeqList L, int i) {if (i < 1 || i > Llength) {printf("查找位置不合法!\n");return -1;}return Ldatai 1;}```6、按值查找操作```cppint LocateElem(SeqList L, int e) {for (int i = 0; i < Llength; i++){if (Ldatai == e) {return i + 1;}}return 0; //未找到返回 0}```7、插入操作```cppbool ListInsert(SeqList L, int i, int e) {if (L>length == MAX_SIZE) {//表已满printf("表已满,无法插入!\n");return false;}if (i < 1 || i > L>length + 1) {//插入位置不合法printf("插入位置不合法!\n");return false;}for (int j = L>length; j >= i; j) {//移动元素L>dataj = L>dataj 1;}L>datai 1 = e; //插入元素L>length++;//表长加 1return true;}```8、删除操作```cppbool ListDelete(SeqList L, int i) {if (L>length == 0) {//表为空printf("表为空,无法删除!\n");return false;}if (i < 1 || i > L>length) {//删除位置不合法printf("删除位置不合法!\n");return false;}for (int j = i; j < L>length; j++){//移动元素L>dataj 1 = L>dataj;}L>length; //表长减 1return true;}```9、输出线性表```cppvoid PrintList(SeqList L) {for (int i = 0; i < Llength; i++){printf("%d ", Ldatai);}printf("\n");}```10、测试用例```cppint main(){SeqList L;InitList(&L);ListInsert(&L, 1, 10);ListInsert(&L, 2, 20);ListInsert(&L, 3, 30);ListInsert(&L, 4, 40);ListInsert(&L, 5, 50);printf("线性表的长度为:%d\n", ListLength(L));printf("查找第 3 个元素:%d\n", GetElem(L, 3));int loc = LocateElem(L, 30);if (loc) {printf("元素 30 的位置为:%d\n", loc);} else {printf("未找到元素 30\n");}ListDelete(&L, 3);printf("删除第 3 个元素后的线性表:");PrintList(L);return 0;}```五、实验结果及分析1、实验结果成功创建并初始化了线性表。
线性表实验报告

线性表实验报告实验目的:掌握线性表的基本概念和实现方式,熟悉线性表的各种操作。
实验原理:线性表是由同类型的数据元素构成的有序序列。
在线性表中,除了第一个元素外,每个元素都有且仅有一个直接前驱元素;除了最后一个元素外,每个元素都有且仅有一个直接后继元素。
本实验主要通过C语言的实现,实现了线性表的基本操作,包括初始化、插入、删除、查找等。
实验内容:1.初始化线性表:定义一个长度为n的结构体数组,用于存储线性表的元素,同时设置线性表的长度为0。
2.插入元素:在指定位置pos后插入元素elem,首先判断线性表是否已满,若已满则无法插入;若未满,则将pos后的所有元素往后移动一位,然后将elem插入到pos位置,最后将线性表的长度加1。
3.删除元素:删除指定位置pos的元素,首先判断线性表是否为空或pos是否合法,若为空或pos不合法则无法删除;若合法,则将pos后的所有元素往前移动一位,最后将线性表的长度减1。
4.查找元素:按照元素值查找元素在线性表中的位置,首先判断线性表是否为空,若为空则无法查找;若不为空,则遍历线性表,逐一比较元素值,找到则返回其位置,找不到则返回-1。
5.输出线性表:按顺序输出线性表中的元素值。
实验结果:经过测试,线性表的各种操作均实现了。
可以正确地初始化、插入、删除、查找元素,并成功输出线性表中的元素值。
实验总结:通过本实验,我对线性表的概念和实现方式有了更深入的了解,并通过C语言的实现掌握了线性表的各种操作。
线性表是数据结构中最基本、最简单的一种,但在实际应用中非常广泛。
掌握了线性表的操作,对于理解和应用其他更复杂的数据结构具有重要的意义。
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5. 插 入 程 序
int ListInsert(SEQLIST *L, int i, DATATYPE x) 成功: 失败: //在顺序表L的第i个位置插入元素x,成功:1,失败:0 { int j; if ((L->len)>=maxsize) { printf("overflow\n"); return 0;} //溢出 else if((i<1)||(i>L->len+1)) { printf("error\n"); return 0;} //非法位置 else { for(j=L->len-1;j>=i-1;j--) L->data[j+1]=L->data[j]; //结点后移 L->data[i-1]=x; //插入x L->len=L->len+1; //表长加1 return(1); //成功 } } 11
5
/*线性表中实际存放的数据个数 /*线性表中实际存放的数据个数*/ 线性表中实际存放的数据个数*
1.1.2.2顺序线性表基本操作 1.1.2.2顺序线性表基本操作
1.置空表 初始化) 1.置空表(初始化) void ListInit (SEQLIST *L) 置空表( 2.求长度 2.求长度 int ListLength(SEQLIST L) 3.取结点 3.取结点 int ListGet(SEQLIST L, int i ,DATATYPE *elem) 4.定位 查找) 定位( 4.定位(查找) int ListLocate(SEQLIST L, DATATYPE x) 5.插入 5.插入 int ListInsert(SEQLIST *L, int i, DATATYPE x) 6.删除 6.删除 int ListDelete(SEQLIST *L,int i) 7.判断是否为空表 7.判断是否为空表 int ListIsEmpty(SEQLIST L) 6
通过上机,让学生掌握线性表的顺序存储的实 通过上机, 掌握顺序表类型的定义,顺序表变量的使用, 现。掌握顺序表类型的定义,顺序表变量的使用, 以及顺序表的7个基本操作函数。并能利用7 以及顺序表的7个基本操作函数。并能利用7个基 本操作实现其他功能。 本操作实现其他功能。
3
1.1.2、 1.1.2、实验的原理及内容
19
case 2: { printf("\ 请输入要查找的学号: printf("\n请输入要查找的学号:"); scanf("%ld", &(temp2.xh)); weizhi=ListLocate(txl,temp2); if(weizhi<=0) printf("\ 学号有误,没有你要找的信息!"); printf("\n学号有误,没有你要找的信息!"); else { ListGet(txl,weizhi,&temp); printf("\ 以下是找到的信息: printf("\n以下是找到的信息:"); printf("\ 学号\ 姓名\ 寝室\ 电话\ printf("\n学号\t姓名\t寝室\t电话\tQQ"); printf("\n%ld\t%s\t%s\t%ld\ printf("\n%ld\t%s\t%s\t%ld\t%ld",temp.xh, temp. xm,temp.qs,temp.dh,temp.qq); } break; } case 3:
16
}DATATYPE; /*定义信息的数据项*/ /*定义信息的数据项 定义信息的数据项*
修改后的查找函数
int ListLocate(SEQLIST L, DATATYPE x) //返回线性表L中第一个学号为x的位置 //返回线性表 中第一个学号 返回线性表L 学号为 //返回值>0表示找到的结点位置,返回0表示无此结 //返回值 表示找到的结点位置 返回0 返回值>0表示找到的结点位置, 点 { int i; for (i=0;i<L.len;i++) if (L.data[i].xh==x.xh) (L.data[i].xh==x.xh) return (i+1); return(0); }
printf("\ 请选择: printf("\n请选择:"); scanf("%d",&xuanze); switch(xuanze) { case 1: { ListInit(&txl); printf("\ 通讯录已经清空! printf("\n通讯录已经清空!"); break; } case 2:
1.置空表(初始化) 1.置空表(初始化) 置空表
void ListInit (SEQLIST *L) //将表L清空(初始化) 将表L清空(初始化) { L->len=0; }
7
2.求长度 2.求长度
int ListLength(SEQLIST L) //返回线性表L //返回线性表L的元素个数 返回线性表 { return(L.len); }
8
3.取结点程序 3.取结点程序
int ListGet(SEQLIST L, int i ,DATATYPE *elem) //将线性表L的第i个位置的元素值保存到elem所指 将线性表L elem所指 将线性表 的第i个位置的元素值保存到elem 的地址,成功返回1 失败返回0 的地址,成功返回1,失败返回0。 { if ((i<1)||(i>L.len)) { printf("No Such Node\n"); return 0; } else { *elem=L.data[i-1]; return 1;} }
实验1 实验1 线性表的实现与应用
实验1.1: 实验1.1: 线性表的顺序实现 实验1.2: 实验1.2:线性表的链式实现 实验1.3: 实验1.3:线性表的应用
1
实验1.1: 实验1.1: 线性表的顺序实现
1.1.1 实验目的及要求 1.1.2 实验的原理及内容 1.1.3 实验的结果及测试
2
1.1.1、 1.1.1、实验目的及要求
17
主界面函数
void zhujiemian() { int xuanze, weizhi,i; DATATYPE temp,temp2; SEQLIST txl; ListInit(&txl); while(1) { printf("\ printf("\n********************************************"); printf("\n********班级通讯录管理系统 printf("\n********班级通讯录管理系统*************"); 班级通讯录管理系统*************"); printf(“\n****1、 printf(“\n****1、清空通讯录 2、查找信息***"); 查找信息***"); printf("\n****3、 printf("\n****3、新增信息 4、删除信息***"); 删除信息***"); printf(“\n****5、 printf(“\n****5、输出所有信息 0、退 出*****"); *****"); printf("\ printf("\n********************************************"); printf("\ 请选择: printf("\n请选择:"); scanf("%d",&xuanze); 18
6.删除程序 6.删除程序
int ListDelete(SEQLIST *L,int i) //删除第 个位置上的结点,成功返回1,失败返回0 删除第i个位置上的结点,成功返回 ,失败返回 删除第 个位置上的结点 { int j; if ((i<1)||(i>L->len)) { printf("error\n"); return 0;} //非法位置 非法位置 else { for(j=i;j<L->len;j++) //第i个结点的下标是 个结点的下标是i-1 第 个结点的下标是 L->data[j-1]=L->data[j]; //结点前移 结点前移 L->len--; //表长减 表长减1 表长减 return(1); } } 12
13
//为空 //为空
1.1.2.3顺序线性表的简单应用 1.1.2.3顺序线性表的简单应用
班级通讯录管理系统的主要部分: 班级通讯录管理系统的主要部分: 1、主界面 2、清空通讯录 3、查找信息 4、新增信息 5、删除信息 6、输出所有信息
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功能结构图
通讯录主界面 输 出 所 有 信 息
15
7.判断是否为空表 7.判断是否为空表
int ListIsEmpty(SEQLIST L) //判断表L是否为空,为空返回1,非空返回0 //判断表 是否为空,为空返回1 非空返回0 判断表L { if(L.len>=1) return 0; //非空 0;//非空 else return 1; }
• 1.1.2.1 顺序线性表的定义 • 1.1.2.2 顺序线性表基本操作 • 1.1.2.3 顺序线性表简单应用
4
1.1.2.1顺序线性表类型的定义 1.1.2.1顺序线性表类型的定义
typedef int DATATYPE; //顺序表元素的数据类型 //顺序表元素的数据类型 #define maxsize 64 //顺序表可能达到的容量 //顺序表可能达到的容量 typedef struct { DATATYPE data[maxsize]; /*顺序表元素数组,第一个结点是data[0] */ /*顺序表元素数组,第一个结点是data[0] 顺序表元素数组 int len; } SEQLIST;